(57)【要約】【課題】  長寿命で、かつ高性能の車両用電源装置を提供する。【解決手段】  車両用電源装置は、インバータ１４およびモータＭ１に電力を供給するための蓄電可能な直流電源Ｂ１と、補機負荷回路に電力を供給するための、直流電源Ｂ１よりも出力電圧が低い、蓄電可能な直流電源Ｂ２と、直流電源Ｂ１，Ｂ２間に接続され、直流電源Ｂ１から直流電源Ｂ２に向けて降圧して電力供給を行なうＤＣ／ＤＣコンバータと、直流電源Ｂ１の温度に関連する温度が所定温度よりも低温でかつ直流電源Ｂ１から出力される電流が所定電流値よりも大きい場合にＤＣ／ＤＣコンバータに電力供給量の低下または電力供給の停止を指示する制御装置３０とを備える。好ましくは、所定温度に対応する所定電流値は、少なくとも温度の所定範囲内において直流電源Ｂ１の温度に関連する温度が低いほど小さく定められる。【選択図】        図１
2007082375.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の負荷回路に電力を供給するための蓄電可能な第１の直流電源と、
第２の負荷回路に電力を供給するための、前記第１の直流電源よりも出力電圧が低い、蓄電可能な第２の直流電源と、
前記第１、第２の直流電源間に接続され、前記第１の直流電源から前記第２の直流電源に向けて降圧して電力供給を行なう電圧変換回路と、
前記第１の直流電源の温度に関連する温度が所定温度よりも低温でかつ前記第１の直流電源から出力される電流が所定電流値よりも大きい場合に前記電圧変換回路に電力供給量の低下または電力供給の停止を指示する制御部とを備える、車両用電源装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記第１の直流電源に関連する電圧が所定のしきい値より低い場合には、前記電圧変換回路に電力供給量の低下または電力供給の停止を指示する、請求項１に記載の車両用電源装置。
【請求項３】
前記第１の直流電源は、
筐体中に配置され直列に接続される複数の蓄電池モジュールと、
前記複数の蓄電池モジュールが前記筐体中に配列される配列において端部に位置する蓄電池モジュールの電圧を測定して前記第１の直流電源に関連する電圧として出力する電圧センサとを含む、請求項２に記載の車両用電源装置。
【請求項４】
前記第１の直流電源の温度に関連する温度は、前記第１の直流電源自体の温度または外気温度であり、
前記所定温度に対応する前記所定電流値は、少なくとも温度の所定範囲内において前記第１の直流電源の温度に関連する温度が低いほど小さく定められる、請求項１に記載の車両用電源装置。
【請求項５】
直流電源と、
前記直流電源の電源電圧を昇圧する昇圧回路と、
前記昇圧回路の出力に接続される負荷回路と、
前記直流電源の温度に関連する温度が所定温度よりも低温でかつ前記直流電源から出力される電流が所定電流値よりも大きい場合に前記直流電源の温度に関連する温度に応じた昇圧比で前記昇圧回路が動作するように制御を行なう制御部とを備える、車両用電源装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記直流電源に関連する電圧が所定のしきい値より低い場合には、前記直流電源の温度に関連する温度に応じた昇圧比で前記昇圧回路が動作するように制御を行なう、請求項５に記載の車両用電源装置。
【請求項７】
前記直流電源は、
筐体中に配置され直列に接続される複数の蓄電池モジュールと、
前記複数の蓄電池モジュールが前記筐体中に配列される配列において端部に位置する蓄電池モジュールの電圧を測定して前記直流電源に関連する電圧として出力する電圧センサとを含む、請求項６に記載の車両用電源装置。
【請求項８】
前記直流電源の温度に関連する温度は、前記直流電源自体の温度または外気温度であり、
前記昇圧比は、少なくとも温度の所定範囲内において前記直流電源の温度に関連する温度が低いほど低く定められる、請求項５に記載の車両用電源装置。
【請求項９】
第１の負荷回路に電力を供給するための蓄電可能な第１の直流電源と、
第２の負荷回路に電力を供給するための、前記第１の直流電源よりも出力電圧が低い、蓄電可能な第２の直流電源と、
前記第１、第２の直流電源間に接続され、前記第１の直流電源から前記第２の直流電源に向けた降圧動作と前記第２の直流電源から前記第１の直流電源に向けた昇圧動作とが可能に構成された電圧変換回路と、
前記第１の直流電源の温度に関連する温度が所定温度よりも低温でかつ前記第１の直流電源から出力される電流が所定電流値よりも大きい場合に前記電圧変換回路に前記昇圧動作を行なわせる制御部とを備える、車両用電源装置。
【請求項１０】
前記制御部は、前記第１の直流電源に関連する電圧が所定のしきい値より低い場合には、前記電圧変換回路に前記昇圧動作を行なわせる、請求項９に記載の車両用電源装置。
【請求項１１】
前記第１の直流電源は、
筐体中に配置され直列に接続される複数の蓄電池モジュールと、
前記複数の蓄電池モジュールが前記筐体中に配列される配列において端部に位置する蓄電池モジュールの電圧を測定して前記第１の直流電源に関連する電圧として出力する電圧センサとを含む、請求項１０に記載の車両用電源装置。
【請求項１２】
前記第１の直流電源の温度に関連する温度は、前記第１の直流電源自体の温度または外気温度であり、
前記所定温度に対応する前記所定電流値は、少なくとも温度の所定範囲内において前記第１の直流電源の温度に関連する温度が低いほど小さく定められる、請求項９に記載の車両用電源装置。
【請求項１３】
前記制御部は、前記電圧変換回路を用いて前記第２の直流電源から前記第１の直流電源への充電を行なうときに前記第１の負荷回路の動作を停止させた状態に制御する、請求項９に記載の車両用電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境に配慮した自動車として、車両を駆動するためにモータを使用するハイブリッド自動車等の車両が注目を浴びている。
【０００３】
このようなモータを駆動するために、ハイブリッド自動車等には高圧バッテリが搭載されている。また高圧バッテリとは別に、内燃機関のみを搭載する従来からの車両と共通する装備を駆動するために、高圧用バッテリよりも電圧の低い補機バッテリも併せて搭載している。
【０００４】
特開平１０−１５５２４３号公報（特許文献１）には、高圧の主バッテリから補機バッテリに充電を行なうためのＤＣ／ＤＣコンバータを搭載する電気自動車についての開示がある。この電気自動車においては、主バッテリの残容量が予め定められた一定値以下となった場合に補機バッテリを充電するＤＣ／ＤＣコンバータの出力を低下あるいは停止させる。
【特許文献１】特開平１０−１５５２４３号公報
【特許文献２】特開昭６２−１７３９０１号公報
【特許文献３】特開平７−９９７０６号公報
【特許文献４】特開２００４−２０８４０９号公報
【特許文献５】特開２００３−２３５１０５号公報
【特許文献６】特開２００２−１７６７０４号公報
【特許文献７】特開２００２−１７１６９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ハイブリッド自動車の高圧バッテリは、極低温時になると、内部インピーダンスが高くなる。したがってＷＯＴ（ウォット）加速、すなわちアクセルを最大限に踏み込んだ状態で加速を行なう等すると、高圧バッテリに大電流が流れ、電池電圧が低くなってしまう。電池電圧が低くなり過ぎるまで電池を使用すると、電池寿命への悪影響が発生する。
【０００６】
一方で、温度に拘らず電池電圧の下限値を定めてこれを守るように負荷の制御を行なうのでは、高圧バッテリを有効に生かすことができず、その結果高圧バッテリ容量に余裕を持つ必要があり車両の重量が増加し、かつまた搭載スペースが余分に必要となる。
【０００７】
この発明の目的は、長寿命で、かつ高性能の車両用電源装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明は、要約すると、車両用電源装置であって、第１の負荷回路に電力を供給するための蓄電可能な第１の直流電源と、第２の負荷回路に電力を供給するための、第１の直流電源よりも出力電圧が低い、蓄電可能な第２の直流電源と、第１、第２の直流電源間に接続され、第１の直流電源から第２の直流電源に向けて降圧して電力供給を行なう電圧変換回路と、第１の直流電源の温度に関連する温度が所定温度よりも低温でかつ第１の直流電源から出力される電流が所定電流値よりも大きい場合に電圧変換回路に電力供給量の低下または電力供給の停止を指示する制御部とを備える。
【０００９】
好ましくは、制御部は、第１の直流電源に関連する電圧が所定のしきい値より低い場合には、電圧変換回路に電力供給量の低下または電力供給の停止を指示する。
【００１０】
より好ましくは、第１の直流電源は、筐体中に配置され直列に接続される複数の蓄電池モジュールと、複数の蓄電池モジュールが筐体中に配列される配列において端部に位置する蓄電池モジュールの電圧を測定して第１の直流電源に関連する電圧として出力する電圧センサとを含む。
【００１１】
好ましくは、第１の直流電源の温度に関連する温度は、第１の直流電源自体の温度または外気温度である。所定温度に対応する所定電流値は、少なくとも温度の所定範囲内において第１の直流電源の温度に関連する温度が低いほど小さく定められる。
【００１２】
この発明の他の局面に従う車両用電源装置は、直流電源と、直流電源の電源電圧を昇圧する昇圧回路と、昇圧回路の出力に接続される負荷回路と、直流電源の温度に関連する温度が所定温度よりも低温でかつ直流電源から出力される電流が所定電流値よりも大きい場合に直流電源の温度に関連する温度に応じた昇圧比で昇圧回路が動作するように制御を行なう制御部とを備える。
【００１３】
好ましくは、制御部は、直流電源に関連する電圧が所定のしきい値より低い場合には、直流電源の温度に関連する温度に応じた昇圧比で昇圧回路が動作するように制御を行なう。
【００１４】
より好ましくは、直流電源は、筐体中に配置され直列に接続される複数の蓄電池モジュールと、複数の蓄電池モジュールが筐体中に配列される配列において端部に位置する蓄電池モジュールの電圧を測定して直流電源に関連する電圧として出力する電圧センサとを含む。
【００１５】
好ましくは、直流電源の温度に関連する温度は、直流電源自体の温度または外気温度である。昇圧比は、少なくとも温度の所定範囲内において直流電源の温度に関連する温度が低いほど低く定められる。
【００１６】
この発明のさらに他の局面に従う車両用電源装置は、第１の負荷回路に電力を供給するための蓄電可能な第１の直流電源と、第２の負荷回路に電力を供給するための、第１の直流電源よりも出力電圧が低い、蓄電可能な第２の直流電源と、第１、第２の直流電源間に接続され、第１の直流電源から第２の直流電源に向けた降圧動作と第２の直流電源から第１の直流電源に向けた昇圧動作とが可能に構成された電圧変換回路と、第１の直流電源の温度に関連する温度が所定温度よりも低温でかつ第１の直流電源から出力される電流が所定電流値よりも大きい場合に電圧変換回路に昇圧動作を行なわせる制御部とを備える。
【００１７】
好ましくは、制御部は、第１の直流電源に関連する電圧が所定のしきい値より低い場合には、電圧変換回路に昇圧動作を行なわせる。
【００１８】
より好ましくは、第１の直流電源は、筐体中に配置され直列に接続される複数の蓄電池モジュールと、複数の蓄電池モジュールが筐体中に配列される配列において端部に位置する蓄電池モジュールの電圧を測定して第１の直流電源に関連する電圧として出力する電圧センサとを含む。
【００１９】
好ましくは、第１の直流電源の温度に関連する温度は、第１の直流電源自体の温度または外気温度である。所定温度に対応する所定電流値は、少なくとも温度の所定範囲内において第１の直流電源の温度に関連する温度が低いほど小さく定められる。
【００２０】
好ましくは、制御部は、電圧変換回路を用いて第２の直流電源から第１の直流電源への充電を行なうときに第１の負荷回路の動作を停止させた状態に制御する。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、直流電源の寿命を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について詳しく説明する。なお、同一または相当の部品には同一の符号を付し、それらの説明は繰返さない。
【００２３】
［実施の形態１］
図１は、本発明の実施の形態に係る車両用電源装置を搭載する車両の構成を示す回路図である。
【００２４】
なお、この車両は、モータで車輪を駆動する電気自動車、燃料電池自動車やモータとエンジンとを車両の駆動に併用するハイブリッド自動車のいずれであってもよい。
【００２５】
図１を参照して、この車両は、直流電源Ｂ１と、電流センサ１１と、システムメインリレーＲＢ，ＲＧと、昇圧コンバータ１２と、インバータ１４と、車輪を駆動するモータＭ１と、制御装置３０とを備える。
【００２６】
この車両において、車両用電源装置は、インバータ１４およびモータＭ１に電力を供給するための蓄電可能な直流電源Ｂ１と、補機負荷回路に電力を供給するための、直流電源Ｂ１よりも出力電圧が低い、蓄電可能な直流電源Ｂ２と、直流電源Ｂ１，Ｂ２間に接続され、直流電源Ｂ１から直流電源Ｂ２に向けて降圧して電力供給を行なうＤＣ／ＤＣコンバータ４２と、直流電源Ｂ１の温度に関連する温度が所定温度よりも低温でかつ直流電源Ｂ１から出力される電流が所定電流値よりも大きい場合にＤＣ／ＤＣコンバータ４２に電力供給量の低下または電力供給の停止を指示する制御装置３０とを備える。
【００２７】
直流電源Ｂ１は、たとえば、ニッケル水素またはリチウムイオンなどの二次電池を用いることができる。直流電源Ｂ１は、直流電力を昇圧コンバータ１２に供給するとともに昇圧コンバータ１２からの直流電力によって充電される。
【００２８】
昇圧コンバータ１２は、一方端がシステムメインリレーＲＢを介して直流電源Ｂ１の正極と接続されるリアクトルＬ１と、昇圧電圧を出力する昇圧コンバータ１２の出力端間に直列に接続されるＩＧＢＴ素子Ｑ１，Ｑ２と、ＩＧＢＴ素子Ｑ１，Ｑ２にそれぞれ並列に接続されるダイオードＤ１，Ｄ２とを含む。
【００２９】
リアクトルＬ１の他方端は、ＩＧＢＴ素子Ｑ１のエミッタおよびＩＧＢＴ素子Ｑ２のコレクタに接続される。ダイオードＤ１のカソードはＩＧＢＴ素子Ｑ１のコレクタと接続され、ダイオードＤ１のアノードはＩＧＢＴ素子Ｑ１のエミッタと接続される。ダイオードＤ２のカソードは、ＩＧＢＴ素子Ｑ２のコレクタと接続され、ダイオードＤ２のアノードはＩＧＢＴ素子Ｑ２のエミッタと接続される。
【００３０】
システムメインリレーＲＢは直流電源Ｂ１の正極とリアクトルＬ１との間に接続される。またシステムメインリレーＲＧは直流電源Ｂ１の負極と昇圧コンバータ１２およびインバータ１４の共通の接地ノードＧＮＤＨとの間に接続される。
【００３１】
コンデンサＣ２は昇圧コンバータ１２の出力側に接続され昇圧コンバータ１２から送られたエネルギを蓄積するとともに、電圧の平滑化を行なう。
【００３２】
インバータ１４は、昇圧コンバータ１２から昇圧電位を受けて交流モータＭ１を駆動する。また、インバータ１４、回生制動に伴い交流モータＭ１において発電された電力を昇圧コンバータ１２に戻す。このとき昇圧コンバータ１２は、降圧回路として動作するように制御装置３０によって制御される。
【００３３】
交流モータＭ１は、ハイブリッド自動車等の駆動輪を駆動するためのトルクを発生するモータである。このモータは、たとえばエンジンによって駆動される発電機の機能を持ち、かつ、エンジンに対して電動機として動作しエンジンの始動を行ない得るようなものとしてハイブリッド自動車に組込まれるものであってもよい。
【００３４】
Ｕ相アーム１５は、直列接続されたＩＧＢＴ素子Ｑ３，Ｑ４と、ＩＧＢＴ素子Ｑ３，Ｑ４とそれぞれ並列に接続されるダイオードＤ３，Ｄ４とを含む。ダイオードＤ３のカソードはＩＧＢＴ素子Ｑ３のコレクタと接続され、ダイオードＤ３のアノードはＩＧＢＴ素子Ｑ３のエミッタと接続される。ダイオードＤ４のカソードはＩＧＢＴ素子Ｑ４のコレクタと接続され、ダイオードＤ４のアノードはＩＧＢＴ素子Ｑ４のエミッタと接続される。
【００３５】
Ｖ相アーム１６は、直列接続されたＩＧＢＴ素子Ｑ５，Ｑ６と、ＩＧＢＴ素子Ｑ５，Ｑ６とそれぞれ並列に接続されるダイオードＤ５，Ｄ６とを含む。ダイオードＤ５のカソードはＩＧＢＴ素子Ｑ５のコレクタと接続され、ダイオードＤ５のアノードはＩＧＢＴ素子Ｑ５のエミッタと接続される。ダイオードＤ６のカソードはＩＧＢＴ素子Ｑ６のコレクタと接続され、ダイオードＤ６のアノードはＩＧＢＴ素子Ｑ６のエミッタと接続される。
【００３６】
Ｗ相アーム１７は、直列接続されたＩＧＢＴ素子Ｑ７，Ｑ８と、ＩＧＢＴ素子Ｑ７，Ｑ８とそれぞれ並列に接続されるダイオードＤ７，Ｄ８とを含む。ダイオードＤ７のカソードはＩＧＢＴ素子Ｑ７のコレクタと接続され、ダイオードＤ７のアノードはＩＧＢＴ素子Ｑ７のエミッタと接続される。ダイオードＤ８のカソードはＩＧＢＴ素子Ｑ８のコレクタと接続され、ダイオードＤ８のアノードはＩＧＢＴ素子Ｑ８のエミッタと接続される。
【００３７】
各相アームの中間点は、交流モータＭ１の各相コイルの各相端に接続されている。すなわち、交流モータＭ１は、三相の永久磁石モータであり、Ｕ，Ｖ，Ｗ相の３つのコイルは各々一方端が中点に共に接続されている。そして、Ｕ相コイルの他方端がＩＧＢＴ素子Ｑ３，Ｑ４の接続ノードに接続される。またＶ相コイルの他方端がＩＧＢＴ素子Ｑ５，Ｑ６の接続ノードに接続される。またＷ相コイルの他方端がＩＧＢＴ素子Ｑ７，Ｑ８の接続ノードに接続される。
【００３８】
制御装置３０は、トルク指令値、モータ回転数、電流センサ１１で測定したバッテリ電流値ＩＢおよびモータ電流値などを受ける。そして制御装置３０は、昇圧コンバータ１２に対して昇圧指示する制御信号ＰＷＵ１、降圧指示する制御信号ＰＷＤ１およびゲート遮断信号ＣＳＤＮ１を出力する。
【００３９】
さらに制御装置３０は、インバータ１４に対して、昇圧コンバータ１２の出力である直流電圧をモータＭ１を駆動するための交流電圧に変換する駆動指示ＰＷＭＩと、モータＭ１で発電された交流電圧を直流電圧に変換して昇圧コンバータ１２側に戻す回生指示ＰＷＭＣとを出力する。
【００４０】
また制御装置３０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ４２に対しては、ＰＷＵ２，ＰＷＤ２，ＣＳＤＮ２を出力する。
【００４１】
次に、昇圧コンバータ１２の動作について簡単に説明する。昇圧コンバータ１２は、力行運転中には直流電源Ｂ１からの電力をインバータ１４に供給する順方向変換回路としての昇圧回路として動作する。逆に、回生運転時には昇圧コンバータ１２は、直流電源Ｂ１にモータＭ１で発電された電力を回生する逆方向変換回路としての降圧回路としても動作する。
【００４２】
なお、回生制御には、ハイブリッド自動車または電気自動車を運転するドライバによるフットブレーキ操作があった場合の回生発電を伴う制動が含まれる。また、フットブレーキを操作しない場合であっても、走行中にアクセルペダルをオフすることで回生発電をさせながら車両を減速させたりまたは加速を中止させたりするときが含まれる。
【００４３】
この車両は、さらに、補機負荷回路４４と、補機負荷回路に電力を供給するための直流電源Ｂ２と、直流電源Ｂ１から直流電源Ｂ２に向けて降圧して電力供給を行ない、また場合によっては直流電源Ｂ２から直流電源Ｂ１に向けて昇圧動作を行なうＤＣ／ＤＣコンバータ４２とを含む。
【００４４】
直流電源Ｂ２の負極および補機負荷回路４４の接地端子は接地ノードＧＮＤＨとは別の接地ノードＧＮＤＢに接続される。
【００４５】
ＤＣ／ＤＣコンバータ４２は、一方端が直流電源Ｂ２の正極および補機負荷回路４４の電源端子に接続されるリアクトルＬ２と、コレクタがシステムメインリレーＲＢを介して直流電源Ｂ１の正極に接続されエミッタがリアクトルＬ２の他方端に接続されるＩＧＢＴ素子Ｑ９と、リアクトルＬ２の他方端にコレクタが接続されエミッタが接地ノードＧＮＤＨに接続されるＩＧＢＴ素子Ｑ１０と、ＩＧＢＴ素子Ｑ９，Ｑ１０とそれぞれ並列接続されるダイオードＤ９，Ｄ１０とを含む。
【００４６】
ダイオードＤ９はＩＧＢＴ素子Ｑ９のエミッタからコレクタに向かう向きが順方向となるように接続される。ダイオードＤ１０はＩＧＢＴ素子Ｑ１０のエミッタからコレクタに向かう向きが順方向となるように接続される。
【００４７】
図２は、直流電源Ｂ１をより詳細に示した図である。
図２を参照して、直流電源Ｂ１は破線で示す筐体Ｋに収納されている直列に接続された蓄電池モジュールＫ１〜Ｋｎと、電圧センサ４６，４８と、温度センサ５０とを含む。なお、各モジュールには複数個のセルが直列接続されて収納されている。
【００４８】
電圧センサ４６はモジュールＫ１の端子間電圧を電圧値Ｖ１として出力する。電圧センサ４８はモジュールＫｎの端子間電圧を電圧値Ｖ２として出力する。温度センサ５０は筐体Ｋの内部の温度を検知して温度ＴＢを出力する。電圧値Ｖ１，Ｖ２および温度ＴＢは図１の制御装置３０に送られる。
【００４９】
電圧センサ４６，４８が取付けられるモジュールの位置は、複数のモジュールが筐体Ｋ中に配列される配列において端部に位置するモジュールに取付けられている。この端部に位置するモジュールは、バッテリにとって過酷な状況である低温により晒されやすい位置にある。したがって、モジュールＫ１〜Ｋｎのすべてに電圧センサを設けなくても代表として両端のモジュールに電圧センサを取付けておけば、最も温度的に過酷な状況であるモジュールの電圧を測定したことになる。
【００５０】
図３は、図１の制御装置３０で実行されるプログラムの制御構造を示したフローチャートである。このフローチャートの処理は、所定の条件が成立する毎にまたは一定の時間が経過する毎にメインルーチンから呼出されて実行される。
【００５１】
図１、図３を参照して、まず処理が開始されるとステップＳ１において外気温または電池温度の測定が行なわれる。この温度は、直流電源Ｂ１に関連する温度であればよく、図２に示した温度センサ５０が検知した直流電源Ｂ１の温度ＴＢでもまたは図示しない外気温を測定するセンサによるものでもよい。
【００５２】
続いてステップＳ２において、図２のモジュール配列において両端部に配置される代表モジュールＫ１，Ｋｎの端子間電圧Ｖ１，Ｖ２の測定が行なわれる。
【００５３】
続いてステップＳ３において、電流センサ１１によって直流電源Ｂ１に流れる電池電流の測定が行なわれる。
【００５４】
ステップＳ１〜Ｓ３の測定順序はこのとおりでなくてもかまわない。これらの測定が終了するとステップＳ４において制御装置３０は予め定められたマップから温度および電流に応じて定まるしきい値電圧を判定値として取得する。
【００５５】
図４は、図３のステップＳ４で参照されるマップの数値例を説明するための図である。
図４において、縦軸は、１セルあたりの電圧を示し、横軸は電池温度を示す。電池寿命に悪影響が及ばないように、１セルあたりの電圧が１．０Ｖ未満にならないように制御が行なわれるべきである。
【００５６】
図４には、電池電流ＩＢが５０Ａ，１００Ａ，１５０Ａの場合が別々にグラフとして示されている。この電池電流の値はアクセルを踏み込み加速が多ければ大きい値となり、たとえば１５０Ａはアクセルをいっぱいに踏み込んだいわゆるウォット加速（ＷＯＴ）の場合に相当する。
【００５７】
低温になると電池の内部抵抗が増大するので、セル電圧が１．０Ｖ未満となる電池電流は、温度が低いほど小さくなってしまうことを図４は示している。したがってこの特性に鑑み、電池温度に対応する電流値を判定値としてマップにしておく。
【００５８】
制御装置３０は、直流電源Ｂ１の温度に関連する温度が所定温度よりも低温でかつ直流電源Ｂ１から出力される電流が所定電流値よりも大きい場合にＤＣ／ＤＣコンバータ４２に電力供給量の低下または電力供給の停止を指示する。この所定温度に対応する所定電流値が、マップにおいて、少なくとも温度の所定範囲内において直流電源Ｂ１の温度に関連する温度が低いほど小さく定められている。
【００５９】
すなわち、マップ上では、少なくとも所定の温度範囲内において、判定値である電流値は電池温度が低いほど小さく定められる。なお、マップ上では、電池温度に代えて電池温度に関連する温度として外気温度が採用されても良い。
【００６０】
再び図３を参照して、ステップＳ４において判定値を取得した後にはステップＳ５において要求される持ち出し電流（指示値）の判定が行なわれる。すなわち、実際に電流が流れる前に要求電流を流すとセル電圧が低くなってしまう恐れがないかどうかを判断する。ステップＳ４で電流値＞判定値の場合には、電池のセル電圧が１．０Ｖを割って低くなりすぎる恐れがあるので、ステップＳ７に進む。一方、ステップＳ４で電流値＞判定値が成立しない場合には、ステップＳ６に進む。
【００６１】
ステップＳ６では、ステップＳ２で測定した代表モジュール電圧から換算したセル電圧がしきい値である１．０Ｖより小さいか否かが判断される。なお、このセル電圧は、実際に電流が流れた結果の電圧である。なお、しきい値は、１．０Ｖに対してオフセットを持たせておいても良い。
【００６２】
ステップＳ５で、要求電流に基づく判定を行ない、またステップＳ６では実際に流れている電流に基づく判定を行なうことで、早期にかつ確実にセル電圧の低下を予防する。
【００６３】
ステップＳ６でセル電圧＜しきい値が成立した場合には、電池のセル電圧が１．０Ｖを割って低くなりすぎる恐れがあるので、ステップＳ７に進む。一方、ステップＳ６でセル電圧＜しきい値が成立しない場合には、ステップＳ８に進む。
【００６４】
ステップＳ７では、制御装置３０はＤＣ／ＤＣコンバータ４２の動作を停止させ直流電源Ｂ１の負荷を軽減させる。
【００６５】
一方、ステップＳ８に処理が進んだ場合には、直流電源Ｂ１の充電状態が良好か、消費される電力が少ない等の理由によってＤＣ／ＤＣコンバータ４２を動作させていても直流電源Ｂ１の寿命に影響が及ばない。したがってステップＳ８においては、ＤＣ／ＤＣコンバータ４２の動作を制御装置３０は許可する。なおステップＳ７で一旦ＤＣ／ＤＣコンバータ４２の動作を停止させた場合でも、再びこの図３のフローチャートの処理が呼出され直流電源Ｂ１の状態が改善していたらステップＳ５，Ｓ６を経由してステップＳ７に進み再びＤＣ／ＤＣコンバータ４２の動作が許可される。ステップＳ７またはステップＳ８の処理が終了するとステップＳ９において制御がメインルーチンに戻される。
【００６６】
以上説明したように、実施の形態１に係る車両用制御装置は、低温かつ大電流が予測される状況において、ＤＣ／ＤＣコンバータの動作を制限または停止させ電力消費を抑えるので、主バッテリのセル電圧が低下しすぎるのを防止することができ、その結果としてバッテリ寿命が向上する。
【００６７】
［実施の形態２］
実施の形態２に従う車両用電源装置は、直流電源Ｂ１と、直流電源Ｂ１の電源電圧を昇圧する昇圧コンバータ１２と、昇圧コンバータ１２の出力に接続されるインバータ１４およびモータＭ１と、直流電源Ｂ１の温度に関連する温度が所定温度よりも低温でかつ直流電源Ｂ１から出力される電流が所定電流値よりも大きい場合に直流電源の温度に関連する温度に応じた昇圧比で昇圧コンバータが動作するように制御を行なう制御装置３０とを備える。
【００６８】
好ましくは、制御装置３０は、直流電源Ｂ１に関連する電圧が所定のしきい値より低い場合においても、直流電源の温度に関連する温度に応じた昇圧比で昇圧回路が動作するように制御を行なう。
【００６９】
図５は、実施の形態２において制御装置３０で実行されるプログラムの制御構造を示したフローチャートである。
【００７０】
図５を参照して、実施の形態２で実行される処理のフローチャートは、図３で示したフローチャートの構成においてステップＳ７，Ｓ８に代えてそれぞれステップＳ７Ａ，Ｓ８Ａを含む。他の部分については図５の各ステップは図３と同様であるので説明は繰返さない。
【００７１】
図５においてステップＳ５またはステップＳ６からステップＳ７Ａに処理が進んだ場合には、制御装置３０は、昇圧コンバータ１２を温度に対応する昇圧比に設定する。
【００７２】
図６は、図５のステップＳ７Ａにおいて設定される温度に対応する昇圧比の一例を示した図である。
【００７３】
図６では、直流電源の温度に関連する温度は、直流電源自体の温度であるが、これに代えて外気温度を採用しても良い。昇圧比は、少なくとも温度の所定範囲内（零度未満の所定範囲）において直流電源の温度に関連する温度が低いほど低く定められている。
【００７４】
図６に示すように、電池温度が０℃以上においては電池の内部抵抗はさほど大きくないので持ち出し電流が大きくても寿命にあまり影響がないので昇圧比は１００％に固定されている。一方、電池温度が０℃以下の所定範囲においては電池温度が下げれば昇圧比も下げられ電池温度が−４０℃以下では５０％程度まで次第に下げられる。これにより低温時の加速性能を可能な限り維持しつつも電池寿命に悪影響を与えないように電源システムを制御することができる。
【００７５】
［実施の形態３］
実施の形態３に従う車両用電源装置は、インバータ１４およびモータＭ１に電力を供給するための蓄電可能な直流電源Ｂ１と、補機負荷回路４４に電力を供給するための、直流電源Ｂ１よりも出力電圧が低い、蓄電可能な直流電源Ｂ２と、直流電源Ｂ１，Ｂ２間に接続され、直流電源Ｂ１から直流電源Ｂ２に向けた降圧動作と直流電源Ｂ２から直流電源Ｂ１に向けた昇圧動作とが可能に構成されたＤＣ／ＤＣコンバータ４２と、直流電源Ｂ１の温度に関連する温度が所定温度よりも低温でかつ直流電源Ｂ１から出力される電流が所定電流値よりも大きい場合にＤＣ／ＤＣコンバータ４２に昇圧動作を行なわせる制御装置３０とを備える。
【００７６】
好ましくは、制御装置３０は、直流電源Ｂ１に関連する電圧が所定のしきい値より低い場合においても、ＤＣ／ＤＣコンバータ４２に昇圧動作を行なわせる。
【００７７】
好ましくは、制御装置３０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ４２を用いて直流電源Ｂ２から直流電源Ｂ１への充電を行なうときにインバータ１４およびモータＭ１の動作を停止させた状態に制御する。
【００７８】
図７は、実施の形態３において制御装置３０で実行されるプログラムの制御構造を示したフローチャートである。
【００７９】
図７に示すフローチャートの構成は図３に示したフローチャートの構成において、ステップＳ７〜Ｓ９に代えてステップＳ１１〜Ｓ１４を含む。他の部分の構成については図７のフローチャートは図３と同様であるので説明は繰返さない。
【００８０】
図７において、ステップＳ５において電流値＞判定値が成立した場合または、ステップＳ６においてセル電圧＜しきい値が成立した場合には、ステップＳ１１に処理が進む。
【００８１】
ステップＳ１１では、制御装置３０はインバータ１４を一時的に停止させる。続いて、ステップＳ１２においてＤＣ／ＤＣコンバータ４２を用いて補機バッテリである直流電源Ｂ２の電圧を昇圧してメインバッテリである直流電源Ｂ１を充電する。
【００８２】
このような動作は、特にハイブリッド自動車においてＷＯＴ加速が行なわれたときに有効である。すなわちＷＯＴ加速時は、図示しないエンジンの回転は図示しない発電機を駆動させるのにはほとんど用いられず、車輪のトルク発生のために用いられるので、電力消費を抑えて直流電源Ｂ１を保護しつつ直流電源Ｂ１が深く放電し過ぎてしまうのを防ぐた必要があるからである。このため補機バッテリからの充電をメインバッテリに対して行なう。
【００８３】
一方、ステップＳ５において電流値＞判定値が成立せず、かつステップＳ６においてセル電圧＜しきい値が成立しなかった場合には、ステップＳ１３に処理が進む。ステップＳ１３では、インバータ１４の停止が解除され、続いてステップＳ１４においてＤＣ／ＤＣコンバータ４２でメインバッテリである直流電源Ｂ１の電圧を降圧して補機バッテリである直流電源Ｂ２に対する充電動作を行なわせる。
【００８４】
ステップＳ１２またはステップＳ１４の処理が終了すると処理はステップＳ１５に進み制御がメインルーチンに戻される。
【００８５】
このようにＤＣ／ＤＣコンバータ４２を補機バッテリから主バッテリへの昇圧可能な構成としておくことで、主バッテリの瞬間的なセル電圧の低下を予防するために補機バッテリに蓄えたエネルギを用いることができる。
【００８６】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明の実施の形態に係る車両用電源装置を搭載する車両の構成を示す回路図である。
【図２】直流電源Ｂ１をより詳細に示した図である。
【図３】図１の制御装置３０で実行されるプログラムの制御構造を示したフローチャートである。
【図４】図３のステップＳ４で参照されるマップの数値例を説明するための図である。
【図５】実施の形態２において制御装置３０で実行されるプログラムの制御構造を示したフローチャートである。
【図６】図５のステップＳ７Ａにおいて設定される温度に対応する昇圧比の一例を示した図である。
【図７】実施の形態３において制御装置３０で実行されるプログラムの制御構造を示したフローチャートである。
【符号の説明】
【００８８】
１１  電流センサ、１２  昇圧コンバータ、１４  インバータ、１５  Ｕ相アーム、１６  Ｖ相アーム、１７  Ｗ相アーム、３０  制御装置、４２  ＤＣ／ＤＣコンバータ、４４  補機負荷回路、４６，４８  電圧センサ、５０  温度センサ、Ｂ１，Ｂ２  直流電源、Ｋ  筐体、Ｃ２  コンデンサ、Ｄ１〜Ｄ１０  ダイオード、ＧＮＤＢ，ＧＮＤＨ  接地ノード、Ｋ１〜Ｋｎ  蓄電池モジュール、Ｌ１，Ｌ２  リアクトル、Ｍ１  交流モータ、Ｑ１〜Ｑ１０  ＩＧＢＴ素子、ＲＢ，ＲＧ  システムメインリレー。
【図１】
2007082375.tif 000003
【図２】
2007082375.tif 000004
【図３】
2007082375.tif 000005
【図４】
2007082375.tif 000006
【図５】
2007082375.tif 000007
【図６】
2007082375.tif 000008
【図７】
2007082375.tif 000009